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Efecto de la morfina y del fentanilo sobre la presión intracraneal y la hemodinámica cerebral en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave

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Academic year: 2021

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(1)Universitat Autònoma de Barcelona Facultat de Medicina Departament de Cirurgia. Barcelona 1998.

(2) Universitat Autònoma de Barcelona Facultat de Medicina Departament de Cirurgia. Efecto de la morfina y del fentanilo sobre la presión intracraneal y la hemodinámica cerebral en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave Tesis realizada por Miriam de Nadal Clanchet para optar al grado de Doctor en Medicina y Cirugía. Bajo la dirección del Dr. Juan Sahuquillo Barris y del Dr. Vicente A. Gancedo Rodríguez y con la supervisión del Profesor Dr. Enrique Rubio García. Barcelona, 1998. II.

(3) Departament de Cirurgia Unitat de la Vall d'Hebron Passeig de la Vall d'Hebron s/n 08035 Barcelona. Spain Tel.: (3) 428 26 37-(3) 428 33 83 Fax: (3) 428 33 83. Univercitat Autònoma de Barœlona. JOAN SAHUQUILLO, profesor asociado de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Barcelona,. CERTIFICA: Que el trabajo titulado Efecto de la morfina y del fentanilo sobre la presión intracraneal y la hemodinámica cerebral en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave, ha sido realizado bajo su dirección por D. Miriam DE NADAL CLANCHET, para optar al grado de Doctor, y que reúne todos los requisitos científicos y formales para proceder a su lectura.. Y para que así conste, firma el presente certificado en Barcelona, a cinco de febrero de mil novecientos noventa y ocho..

(4) Departament de Cirurgia Unitat de la Vall d'Hebron Passeig de la Vall d'Hebron s/n 08035 Barcelona. Spain Tel.: (3) 428 26 37-(3) 428 33 83 Fax: (3) 428 33 83. Univeratat Autònoma de Barcelona. VICENTE A. GANCEDO, profesor asociado de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Barcelona,. CERTIFICA: Que el trabajo titulado Efecto de la morfina y del fentanilo sobre la presión intracraneal y la hemodinámica cerebral en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave, ha sido realizado bajo su dirección por D. Miriam DE NADAL CLANCHET, para optar al grado de Doctor, y que reúne todos los requisitos científicos y formales para proceder a su lectura.. Y para que así conste, firma el presente certificado en Barcelona, a cinco de febrero de mil novecientos noventa y ocho..

(5) Departament de Cirurgia Unitat de la Vall d'Hebron Passeig de la Vall d'Hebron s/n 08035 Barcelona. Spain Tel.: (3) 428 26 37-(3) 428 33 83 Fax: (3) 428 33 83. Universitat Autònoma de Barcelona. ENRIQUE RUBIO GARCIA, profesor titular de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Barcelona,. CERTIFICA: Que he supervisado el trabajo titulado Efecto de la morfina y del fentanilo sobre la presión intracraneal y la hemodinámica cerebral en pacientes con traumatismo craneoencefálico grave, realizado por D. Miriam DE NADAL CLANCHET, para optar al grado de Doctor, bajo la dirección de los Dres. V.A. Gancedo y J. Sahuquillo, y reúne todos los requisitos científicos y formales para proceder a su lectura.. Y para que así conste, firma el presente certificado en Barcelona, a cinco de febrero de mil novecientos noventa y ocho..

(6) Al meu espòs Francesc, per la seva paciència i pel seu recolzament constant. En record al meu avi, Joaquim de Nadal i Baixeras, per tot el que em va ensenyar..

(7) INDICE. Agradecimientos Abreviaciones. I. INTRODUCCIÓN. 1. II. CONCEPTOS BÁSICOS Y REVISIÓN DEL TEMA. 6. Traumatismo craneoencefálico grave. 9. 1. Definición y epidemiología 2. Clasificación de los traumatismos craneoencefálicos 3. Sistemas reguladores del flujo sanguíneo cerebral 4. Autorregulación en el traumatismo craneoencefálico grave 5. Monitorización de la hemodinámica cerebral Sedación en el traumatismo craneoencefálico grave. 29. 1. Objetivos de la sedación 2. Criterios del agente sedante ideal 3. Fármacos sedantes 4. Relajantes neuromusculares Fármacos opioides. 38. 1. Historia y clasificación de los fármacos opioides 2. Opioides endógenos y receptores opioides 3. Farmacocinética y farmacodinámica de los opioides 4. Efectos farmacológicos de los opioides 5. Principales características de la morfina y el fentanilo Opioides y hemodinámica cerebral 1. Efectos cardiovasculares de los opioides 2. Efectos de los opioides sobre la presión intracraneal y el flujo sanguíneo cerebral: estudios clínicos. IV. 53.

(8) 3. Efectos de los opioides sobre la presión intracraneal y el flujo sanguíneo cerebral: estudios experimentales 4. Efectos de los opioides sobre el metabolismo cerebral. Neuroprotección. III. HIPÓTESIS DE TRABAJO Y OBJETIVOS. 63. IV. MATERIAL Y MÉTODOS. 66. Pacientes. 69. 1. Criterios de inclusión 2. Criterios de exclusión Protocolo terapéutico en los traumatismos craneoencefálicos graves. 70. 1. Medidas generales 2. Sedoanalgesia y relajación neuromuscular 3. Hiperventilación optimizada 4. Manitol y soluciones hipertónicas Monitorización de los pacientes. 74. 1. Electrocardiograma 2. Saturación arterial de oxígeno 3. Presión espirada de dióxido de carbono 4. Presión venosa central y presiones pulmonares 5. Presión arterial. Colocación del catéter radial 6. Presión intracraneal 7. Saturación yugular de oxígeno. Colocación del catéter retrógrado en la vena yugular interna Estimación del flujo sanguíneo cerebral 1. Diferencias arterioyugulares de oxígeno. 78.

(9) 2. Doppier transcraneal Cálculo de la reactividad al dióxido de carbono y de la autorregulación cerebral. 82. 1. Test de la reactividad al dióxido de carbono 2. Test de la autorregulación Administración del fármaco y recogida de datos. 86. 1. Diseño del estudio y métodos de distribución de los pacientes 2. Dosis y administración del fármaco 3. Protocolo de recogida de datos Metodología en la evaluación de ios resultados neurológicos: escala de resultados de Glasgow. 87. Programas informáticos y cálculos estadísticos. 90. 1. Programas informáticos 2. Cálculo del tamaño de la muestra 3. Métodos estadísticos. V. RESULTADOS. 92. Características de los pacientes. 94. 1. Características demográficas 2. Características de la monitorización Estado de la reactividad al dióxido de carbono y de la autorregulación cerebral Cambios hemodinámicos tras la administración del opioide 1. Morfina: cambios en la PIC, la FC, la PAM y la PPG 2. Fentanilo: cambios en la PIC, la FC, la PAM y la PPC 3. Otras variables: pH, pU2, pCC^, temperatura y PVC VI. 97 101.

(10) Cambios estimados en el flujo sanguíneo cerebral (FSC) tras la administración del opioidé. 106. 1. FSC estimado a partir de las AVDÛ2 2. FSC estimado a partir del Doppler transcraneal Cambios en la PIC y el FSC según el estado de la autorregulación cerebral. 111. Resultados neurológicos. 115. VI. DISCUSIÓN. 117. 1. Aspectos metodológicos: homogeneidad de los grupos y consideraciones generales 2. Morfina y fentanilo: equipotencia y metabolitos activos 3. Diferencias arterioyugulares de oxígeno y Doppler transcraneal como métodos de estudio del FSC 4. Patrones radiológicos y resultados neurológicos 5. Estado de la autorregulación cerebral 6. Efectos hemodinámicos sistémicos de los opioides 7. Efectos de los opioides sobre la PIC y el FSC 8. Otros mecanismos de alteración del FSC 8.1 Vasodilatación cerebral 8.2 Alteración del metabolismo cerebral 9. Implicaciones terapéuticas.. Vil. CONCLUSIONES. 137. Referencias bibliográficas. 140. Vil.

(11) Agradecimientos. Quiero expresar mi gratitud a: -. AI Dr. Juan Sahuquillo Barris, Jefe de Sección del Servicio de Neurocirugía y Coordinador de la Unidad de Neurotraumatología del Hospital Valí d'Hebron (HVH) de Barcelona, por su inestimable ayuda, continuos consejos e insuperable labor crítica, que han permitido la realización de esta Tesis Doctoral.. -. AI Dr. Vicente A. Gancedo Rodríguez, Jefe del Servicio de Anestesiología y Reanimación (Hospital General, HVH), por su trabajo permanente y extraordinaria colaboración en todo momento.. -. Al Profesor Dr. Enrique Rubio García, Jefe del Servicio de Neurocirugía (HVH), por su valiosa ayuda y constante orientación.. -. AI Dr. Ángel Garnacho de Vega, Jefe del Servicio de la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) de Neurotraumaíofogía y Coordinador de (a Unidad de Neurotraumatología (HVH), por su ánimo constante y su gran amplitud de pensamiento.. -. A la Profesora Margarita Puig Riera de Conias, Jefe del Servicio de Anestesiología y Reanimación del Hospital del Mar de Barcelona, por su gran apoyo y extraordinaria colaboración en la revisión de los aspectos farmacológicos del estudio.. -. A los Dres. Marcelino Báguena, Ángel Robles y Lluís Sánchez-Massa de la UC) de Neurotraumatología (HVH), por su valiosa colaboración durante el desarrollo del trabajo.. VIII.

(12) A todo el personal de Enfermería de la UCI de Neurotraumatología (HVH) por su constante colaboración en el desarrollo del estudio. A mis compañeras de residencia Alicia Ausina, Ana Ferrer, Susana Manrique, Xesca Munar y Montserrat Ribas, por su participación en la práctica de tests y en la recogida de datos de los pacientes. A todos los miembros del Servicio de Anestesiología y Reanimación de la Clínica Quirúrgica Adrià y del Hospital General Valí d'Hebron (HVH), estímulo constante para el desarrollo de mi formación médica, tanto asistencial como científica. AI Dr. Salvador Pedraza del Institut de Diagnòstic per la Imatge (IDI.HVH), por su colaboración en la recogida y clasificación de datos radiológicos de los pacientes. AI Dr. José Rosselló del Servicio de Medicina Preventiva y Epidemiología (HVH), por su inestimable ayuda en la confección de la base de datos y su procesamiento estadístico. A la Dra. Carmen Godet del Servicio de Anestesiología y Reanimación del Hospital de Traumatología Valí d'Hebron (HVH), por su revisión crítica del proyecto de estudio. A mis compañeros de la Unitat de Recerca de Neurotraumatologia (HVH) Ma Antonia Poca, Montserrat Olivé, Rosmari Gràcia, Imma Vives y Esther Ciércoles, por todo lo que me han enseñado y por su ilusión en el estudio de estos enfermos. A Joana Segura, Secretaria de la Unitat de Recerca de Neurotraumatología (HVH), por su constante ayuda.. IX.

(13) Este trabajo ha sido parcialmente subvencionado por las becas 96/1783 y 97/0923 del Fondo de Investigaciones Sanitarias de la Seguridad Social (FISS) y por el proyecto PR(HG) 143/95 de la Fundació de Recerca Biomédica deis Hospitals Vall d'Hebron..

(14) Abreviaciones. Ací. Aclaramiento plasmático. ACM. Arteria cerebral media. ARC. Autorregulación cerebral. AVDO2. Diferencias arteriovenosas de oxígeno. AVDL. Diferencias arteriovenosas de lactatos. BHE. Barrera hematoencefálica. BZD. Benzodiacepina. CEOz. Coeficiente de extracción de oxígeno. CMRO2. Consumo metabólico cerebral de oxígeno. CO2Rabs. Reactividad absoluta al CO2. CO2R%. Reactividad porcentual al CO2. DE. Desviación estándar. DTC. Doppler transcraneal. ECG. Electrocardiograma. EEG. Electroencefalograma. EEM. Error estándar de la media. ETCO2. Concentración teleespirada de CO2. FiÛ2. Concentración de oxígeno inspirado. FPI. Fluid percussion brain injury. FSC. Flujo sanguíneo cerebral. GABA. Ácido gama amino butírico. GCS. Escala de coma de Glasgow. GOS. Escala de resultados de Glasgow. Hb. Hemoglobina. HPLC. Cromatografía líquida de alta resolución. HSA. Hemorragia subaracnoidea. HIC. Hipertensión intracraneal. IP. índice de pulsatibilidad. LCR. Líquido cefalorraquídeo. XI.

(15) LD. Lesión difusa. LOI. índice lactato / oxígeno. M3G. Morfina 3 gíucurónido. M6G. Morfina 6 glucurónido. NMDA. N-metil D-aspartato. NT. Neurotransmisor. N2Û. Óxido nitroso. PbrOz. Presión parcial de oxígeno en el tejido cerebral. PAM. Presión arterial media. PAD. Presión arterial diastólica. PAS. Presión arterial sistólica. pCOa. Presión parcial de CO2 (arterial). pC«2. Presión parcial de oxígeno (arterial). PCP. Presión capilar pulmonar. PET. Tomografía por emisión de positrones. PIC. Presión intracraneal. PPC. Presión de perfusión cerebral. PVC. Presión venosa central. RNM. Relajantes neuromusculares. RVS. Resistencias vasculares sistémicas. SNC. Sistema nervioso central. TC. Tomografía computada. TCE. Traumatismo craneoencefálico. TCEG. Traumatismo craneoencefálico grave. Ti/2a. Vida media de distribución rápida. Ti/aß. Vida media de distribución lenta. Ti/2Y. Vida media de eliminación. VD. Volumen de distribución. VSC. Volumen sanguíneo cerebral. XII.

(16) I. INTRODUCCIÓN.

(17) /. Introducción. I. INTRODUCCIÓN El traumatismo craneoencefálico constituye la primera causa de muerte entre los individuos de menos de 45 años. La cifra de malos resultados asociados al TCE grave (TCEG) (es decir, pacientes que fallecen, que quedan en estado vegetativo o gravemente incapacitados) sigue acercándose al 60% de los casos (1). A pesar de ello, en la última década la mortalidad asociada a los TCEG ha disminuido en un 15-20%, sin que ello haya significado un incremento en las cifras de pacientes vegetativos o gravemente incapacitados.. La mejoría de los malos resultados se ha conseguido, entre otras razones, gracias a los avances en el conocimiento de la fisiopatología del TCEG. Ello ha permitido una monitorización más selectiva de los pacientes neurocríticos y el ajuste del tratamiento a cada proceso fisiopatológico en particular. Asimismo, el diseño de protocolos terapéuticos individualizados según el tipo de lesión y el valor de los parámetros de la hemodinámica cerebral, ha contribuido al aumento del índice de buenos resultados en el manejo del TCEG. Actualmente, y formando parte de estos protocolos, la sedación y la ventilación mecánica representan uno de los primeros pasos en el tratamiento de los pacientes con TCEG.. La sedación en los pacientes con TCEG puede parecer una paradoja -dichos pacientes se hallan en coma neurológico (escala de coma de Glasgow < 8)- pero constituye un elemento clave ya sea en su reanimación inicial como a lo largo de su hospitalización (2,3). La sedación forma parte de la estrategia global del control de la presión intracraneal (PIC) en estos pacientes. El 72% presenta hipertensión intracraneal (HIC) en algún momento durante su curso evolutivo (4), siendo la HIC refractaria al tratamiento la principal causa de muerte en los pacientes con TCEG (5). Una correcta sedación minimiza los aumentos de la PIC asociados a estímulos nociceptivos, a las maniobras de estimulación del árbol traqueobronquial o de movilización del paciente. Al mismo tiempo, la sedación permite disminuir el consumo metabólico de oxígeno, facilitando así la reparación del tejido cerebral lesionado después del traumatismo..

(18) /. Introducción En la actualidad, la combinación más utilizada para la sedación del paciente con TCEG es la perfusión continua combinada de un hipnótico y de un opioide. En el contexto de las unidades de reanimación y vigilancia intensiva, la morfina y el fentanilo son los opioides más usados para la sedoanalgesia de estos pacientes. La morfina es el analgésico endovenoso más utilizado por su bajo coste, elevada potencia y gran eficacia analgésica, mientras que el fentanilo se reserva habitualmente para pacientes críticos que presentan inestabilidad hemodinámica y para aquéllos que manifiestan síntomas de liberación de histamina tras la infusión de morfina (6). A pesar de su uso generalizado ya sea en el ámbito de la sedación de los enfermos neurocríticos como en el de la neuroanestesia, la influencia de los opioides sobre la hemodinámica cerebral en pacientes con una lesión cerebral aguda sigue siendo motivo de controversia. Aunque los fármacos opioides se han utilizado rutinariamente en pacientes neuroquirúrgicos, su inocuidad fue cuestionada a principios de esta década por algunos estudios clínicos que describían aumentos de la PIC tras su administración en pacientes con patología cerebral aguda (7,8). Posteriormente se ha comprobado que el fentanilo y otros opioides sintéticos pueden aumentar o disminuir tanto el flujo sanguíneo cerebral (FSC) como la PIC (9-19). Los resultados varían en función del tipo de opioide y su dosis, el uso concomitante de otros agentes anestésicos y el estado de la compliance intracraneal. La mayoría de estos estudios halla una disminución de la presión arterial media (PAM) de manera concomitante al aumento de la PIC. Ello es debido a que los opioides, a dosis terapéuticas, pueden producir un efecto depresor en el sistema cardiovascular por dilatación arteriolar y venosa, disminución de las resistencias vasculares sistémicas (RVS) e inhibición de los reflejos baroreceptores (20). La vasodilatación periférica posiblemente esté mediada por una actividad simpatolítica central, por lo que el efecto sobre las RVS y el riesgo de hipotensión arterial serán mayores en situaciones de alto tono simpático (21). Este hecho tiene repercusiones clínicas importantes, ya que en los pacientes con TCEG que habitualmente se hallan en una situación de tono simpático elevado- la morfina y los opioides sintéticos pueden causar hipotensión a dosis que en otros contextos clínicos producen estabilidad hemodinámica..

(19) /. Introducción Para explicar los aumentos de la PIC observados tras la administración de opioides se han propuesto, entre otras, dos hipótesis fundamentales. La primera postula que estos fármacos podrían tener un efecto vasodilatador cerebral directo, fundamentándose en la observación que algunos opioides producen vasodilatación de arterias piales tanto in vitro (22) como en modelos animales (23,24). La segunda sugiere que los aumentos de la PIC asociados a los opioides. podrían estar. relacionados. con. una. vasodilatación. autorreguladora secundaria a la hipotensión sistémica (25,26); en otras palabras, que el ascenso de la PIC en pacientes con una compliance intracraneal reducida y una autorregulación intacta podría deberse, no al efecto vasodilatador directo de estos opioides, sino al aumento del volumen cerebrovascular que sigue a la hipotensión sistémica (27). Esta última hipótesis asume que en el TCEG la autorregulación cerebral se mantiene intacta. Sin embargo, hasta la fecha ningún trabajo ha estudiado simultáneamente el efecto de los opioides sobre la hemodinámica cerebral y el estado de la autorregulación cerebral en estos pacientes, lo que podría ser clave para explicar los aumentos de la PIC descritos tras la administración de estos fármacos. La reactividad al dióxido de carbono (CO2) y la autorregulación cerebral constituyen propiedades del encéfalo cuya integridad o alteración en el TCEG es importante en el manejo terapéutico de estos pacientes. El concepto de reactividad al CO2 apunta de una forma selectiva a la capacidad de respuesta del árbol cerebrovascular a los cambios de presión parcial del CO2 plasmático. La reactividad al CO2 y la autorregulación cerebral pueden alterarse de forma independiente y de hecho esto ocurre en distintos procesos cerebrales que cursan con hipertensión intracraneal. La autorregulación cerebral permite al encéfalo el mantenimiento un flujo sanguíneo cerebral relativamente constante a pesar de los cambios en la presión de perfusión cerebral (28). Los trastornos de la autorregulación son frecuentes en el TCEG. La prevalencia de estas alteraciones en la fase aguda es, según algunos autores, superior al 50%, sobretodo en el caso de lesiones difusas (29) y en el llamado swelling cerebral postraumático (30,31). En esta última situación, el aumento del volumen sanguíneo cerebral se ha explicado por la existencia de una vasoparálisis completa del árbol vascular.

(20) /. Introducción cerebral lo que condicionaría que el FSC fuera pasivamente dependiente de la presión arterial media (PAM). Por el contrario, en pacientes con la autorregulación intacta pero con compliance intracraneal también reducida por el traumatismo, una disminución de la PAM daría lugar a vasodilatación, a aumento del volumen sanguíneo cerebral y, por lo tanto, a un incremento de la PIC. El estudio de la autorregulación y la vasoreactividad al CO2 se ha extendido como metodología asistencial básica puesto que ayuda a la interpretación del proceso fisiopatológico y repercute en las indicaciones terapéuticas. Por ejemplo, de nada serviría la hiperventilación como método de disminución de la PIC en un paciente con la reactividad al COa abolida; o aumentar excesivamente la presión arterial con el fin de aumentar la PPC en un swelling donde la autorregulación estuviera alterada y el FSC fuera pasivamente dependiente de la PAM. Asimismo, el estudio del estado de la autorregulación cerebral resulta imprescindible para aclarar los mecanismos a través de los cuales los opioides alteran la PIC y el FSC. Esta tesis doctoral pretende investigar el efecto de dos de los opioides habitualmente usados en la sedación de pacientes con TCEG, la morfina y el fentanilo, sobre la hemodinámica cerebral, estudiando al mismo tiempo el grado de preservación o alteración de la autorregulación cerebral en la fase aguda del traumatismo. Con ello se intenta clarificar la controversia existente sobre estos fármacos, que por su elevada potencia analgésica siguen constituyendo una excelente opción para la sedoanalgesia dentro del protocolo de tratamiento del paciente con TCEG..

(21) II. CONCEPTOS BÁSICOS Y REVISIÓN DEL TEMA.

(22) II. CONCEPTOS BÁSICOS Y REVISIÓN DEL TEMA Traumatismo craneoencefálico (TCE) grave 1. Definición y epidemiología 2. Clasificación de los TCE 2.1 Lesiones primarias y secundarias 2.2 Lesiones focales y difusas: clasificación del Traumatic Coma Data Bank 2.3 Traumatismos leves, moderados y graves: escala de coma de Glasgow 3. Sistemas reguladores del flujo sanguíneo cerebral 3.1 Regulación metabòlica 3.2 Autorregulación 3.3 Reactividad al CO2 3.4 Variaciones en la pO2 3.5 Regulación neurogénica 3.6 Viscosidad sanguínea 4. Autorregulación en el TCE grave 4.1 Estado de la autorregulación en el TCE grave 4.2 Implicaciones terapéuticas. Cascada vasodilatadora de Rosner y concepto de Lund 5. Monitorización de la hemodinámica cerebral 5.1 Diferencias arterioyugulares de oxígeno (AVDO2), coeficiente de extracción cerebral de oxígeno (CEO2) y saturación yugular de oxígeno (SjO2) 5.2 Doppler transcraneal (DTC) Sedoanalgesia en el TCE grave 1. Objetivos de la sedación 2. Criterios del agente sedante ideal 3. Fármacos sedantes 3.1 Benzodiacepinas 3.2 Propofol.

(23) 4. Relajantes neuromusculares 4.1 Pancuronio 4.2 Vecuronio 4.3 Atracurio. Opioides: 1. Historia y clasificación de los fármacos opioides 2. Opioides endógenos y receptores opioides. Mecanismo de acción 2.1 Tipos de opioides endógenos 2.2 Distribución y función de los opioides endógenos 2.3 Receptores opioides 2.4 Mecanismos efectores del receptor 3. Farmacocinética y farmacodinámica de los opioides 4. Efectos farmacológicos de los opioides 5. Principales características de la morfina y el fentanilo 4.1 Farmacocinética de la morfina y sus metabolitos 4.2 Farmacocinética del fentanilo Opioides y hemodinámica cerebral 1. Efectos cardiovasculares de los opioides 2. Efectos de los opioides sobre la PIC y el FSC: estudios clínicos 3. Efectos de los opioides sobre la PIC y el FSC: estudios experimentales 4. Efectos de los opioides sobre el metabolismo cerebral. Neuroprotección. 8.

(24) //. Conceptos básicos: TCE grave. TRAUMATISMO CRANEOENCEFALICO GRAVE 1. Definición y epidemiología El traumatismo craneoencefálico (TCE) representa la primera causa de mortalidad entre personas jóvenes de países desarrollados y sus frecuentes secuelas son importantes por la trascendencia sociofamiliar, laboral y económica que conlleva. El TCE se define como aquella lesión física o deterioro funcional del contenido craneal debido a un intercambio brusco de energía mecánica, resultando en conmoción, contusión, hemorragia o laceración del cerebro o del tronco del encéfalo hasta el nivel de la primera vértebra cervical (32). La incidencia de TCE varía entre 150-315 por 100.000 habitantes. En Estados Unidos es aproximadamente de 200 por 100.000 habitantes, con una edad comprendida entre 15 y 24 años y con una proporción hombre/mujer de 2-3:1 (33). En España la incidencia estimada se encuentra en 200 casos por 100.000 habitantes (34). La mortalidad atribuïble al TCE en Estados Unidos en 1984 era de un 44% de las muertes por traumatismo (1 de cada 12 fallecimientos o lo que es lo mismo, 160.000 por año) (35). Aunque esta mortalidad ha disminuido en los países occidentales en los últimos años, la tasa mundial media de mortalidad por TCE se estima en 22 por 100.000. La letalidad depende de la severidad del traumatismo, clasificado de forma objetiva por la Escala de coma de Glasgow (GCS) descrita más adelante en este mismo apartado. Así, la mortalidad del TCE grave (GCS < 8) oscila entre 40-60% (34). El Traumatic Coma Data Bank describe una supervivencia del 67% en los TCE severos, excluyendo las agresiones por arma de fuego (36), aunque casi todos los supervivientes presentaron disfunciones neurológicas y solo el 7% se clasificaron como "buena recuperación" (reincorporación a la vida normal a pesar de que puedan persistir déficits neurológicos o psicológicos menores). La causa principal de TCE en España es el accidente de tráfico, seguido de las caídas casuales y de las agresiones. El consumo de alcohol se relaciona como factor causante del TCE y también como complicación en el momento del diagnóstico, la recuperación y la supervivencia (35)..

(25) //. Conceptos básicos: TCE grave. 2. Clasificación de los traumatismos craneoencefálicos Los traumatismos craneoencefálicos (TCE) pueden clasificarse ecológicamente en cerrados y abiertos. Los TCE cerrados son los más frecuentes y se definen como aquéllos en los que no se produce una penetración del agente lesivo en el interior del cráneo. En los TCE abiertos el agente lesivo se introduce en el interior del cráneo, produciéndose la mayoría por heridas de bala. Además de la clasificación etiológica, las lesiones asociadas al TCE pueden clasificarse desde un punto de vista patogénico en primarias o secundarias, y desde un punto de vista morfológico en focales y difusas. Finalmente, y según el grado de disfunción neurològica que comporte el traumatismo, los TCE se clasifican clínicamente mediante la escala de coma de Glasgow.. 2.1 Lesiones primarias y secundarias El resultado vital y funcional después de un TCE depende tanto de la severidad del impacto biomecánico inicial (lesión primaria) como de la presencia y gravedad de una serie de agresiones sistémicas o cerebrales que aparecen tras el traumatismo (lesión secundaria). Dado que el daño primario carece de tratamiento específico, una de las principales causas de la mejoría de los resultados en estos pacientes ha sido la prevención y tratamiento de la lesión secundaria (37). La lesión primaria por excelencia es la lesión axonal difusa debida, fundamentalmente, a fenómenos de aceleración rotacional (38). Las contusiones cerebrales son también lesiones primarias de tipo hemorrágico que afectan principalmente a las crestas de las circunvalaciones. Todas las lesiones secundarias, sean de origen íntra o extracraneal, pueden derivar en la aparición y desarrollo de una isquemia cerebral, y todas ellas son complicaciones potencialmente prevenibles y tratables. La mayoría de las agresiones sistémicas (o extracraneales) como la hipotensión, la hipoxemia o la anemia inducen una reducción del transporte cerebral de oxígeno y son mecanismos potenciadores de la morbimortalidad asociada al TCE grave (1,39). En cuanto a las causas secundarias. 10.

(26) //. Conceptos básicos: TCE grave intracraneales, destacan los hematomas, el swelling, el edema cerebral, las infecciones, la hemorragia subaracnoidea (HSA) con vasoespasmo y la hidrocefalia.. 2.2 Lesiones focales y difusas: clasificación del Traumatic Coma Data Bank Desde el punto de vista morfológico, las lesiones encefálicas en el contexto de los TCE se pueden clasificar de acuerdo a criterios de tomografía computada (TC) cerebral en lesiones focales y difusas. Las lesiones focales incluyen las contusiones cerebrales y los hematomas (epidurales, subdurales e intracerebrales) con un volumen igual o superior a 25 ce (40). Las lesiones difusas son macroscópicamente menos visibles pero se asocian a lesiones axonales difusas y presentan un peor pronóstico que las lesiones focales. Basándose en los hallazgos de la TC cerebral, el Traumatic Coma Data Bank (TCDB) propuso en 1991 una nueva clasificación del TCE con valor pronóstico (40). El estudio se realizó sobre 746 pacientes con una GCS inicial igual o inferior a 8 (TCE graves), y se diferenciaron 6 categorías: -. Lesión difusa tipo 1: TC cerebral normal o solamente con una hemorragia subaracnoidea en pacientes que se hallan en coma después de sufrir un TCE. El substrato anatomopatológico es una lesión axonal difusa.. -. Lesión difusa tipo 2: una o varias lesiones focales de menos de 25 ce de volumen, sin desviación de la línea media y con cisternas peritronculares de tamaño normal.. -. Lesión difusa tipo 3 (swelling): congestión cerebral o swelling que se traduce en una disminución o desaparición de las cisternas peritronculares y/o una disminución del tamaño del tercer ventrículo o de los ventrículos laterales, sin desviación de la línea media.. -. Lesión difusa tipo 4: desplazamiento de la línea media igual o superior a 5 mm, sin haber lesiones focales de más de 25 ce de volumen.. 11.

(27) //. Conceptos básicos: TCE grave Lesión focal evacuada: lesión de tamaño superior a los 25 ce que ha sido evacuada quirúrgicamente. Lesión focal no evacuada: lesión hiperdensa o mixta mayor de 25 ce de volumen.. Esta clasificación permite identificar pacientes que clínicamente pueden parecer de bajo riesgo pero que pueden desarrollar hipertensión intracraneal. Encuentra además una relación directa entre el grado de lesión inicial en la TC y la evolución final de los pacientes. Los pacientes con una LD tipo 1 presentan la mortalidad más baja (10%) frente a la de los pacientes con LD tipo 4 (50%).. 2.3 Traumatismos craneales leves, moderados y graves: escala de coma de Glasgow La severidad del TCE puede también valorarse según el grado de disfunción neurològica. La escala de coma de Glasgow (GCS) (41) cuantifica la severidad y duración de la disminución del nivel de conciencia en pacientes que han sufrido un TCE, y es la medida objetiva aceptada en la actualidad para clasificar desde el punto de vista clínico a estos pacientes. La GCS valora tres parámetros independientes: la respuesta verbal, la apertura de ojos y la respuesta motora (Tabla 1). Esta última debe cuantificarse como la mejor respuesta en las cuatro extremidades, es la menos artefactable y la que presenta el máximo valor pronóstico (42).. 12.

(28) //. Conceptos básicos: TCE grave Tabla 1: Escala de Coma de Glasgow. APERTURA DE OJOS Espontánea. 4. A la orden. 3. Al dolor. 2. No los abre. 1. RESPUESTA VERBAL Orientada. 5. Confusa. 4. Palabras inapropiadas. 3. Sonidos incomprensibles 2 No responde. 1. RESPUESTA MOTORA Obedece órdenes. 6. Localiza el dolor. 5. Retirada al dolor. 4. Flexión anormal. 3. Extensión. 2. No respuesta. 1. El valor mínimo posible de la GCS son 3 puntos y el valor máximo 15. De acuerdo con esta escala, el coma se define cuando la puntuación es igual o inferior a 8, es decir, cuando el paciente no es capaz de obedecer órdenes, no puede emitir un lenguaje inteligible y no abre los ojos (43). Un TCE grave se define cuando el paciente presente una puntuación igual o inferior a 8 durante más de 6 horas desde el traumatismo o desde el deterioro neurológico. El TCE moderado será aquel en que la puntuación esté comprendida entre 8 y 12, mientras que el TCE leve se define cuando la puntuación sea igual o superior a 13 (43).. 13.

(29) //. Conceptos básicos: TCE grave. 3. Sistemas reguladores del flujo sanguíneo cerebral: reactividad al dióxido de carbono y autorregulación El encéfalo humano tiene un metabolismo elevado y muy estable. A pesar de que en el adulto sólo representa el 2% del peso corporal, su consumo de oxígeno (CMRO2) es equivalente al 20% del consumo total de O2 del organismo (44). La fuente casi exclusiva de energía del encéfalo es la fosforilación oxidativa de la glucosa. El ATP producido por esta fosforilación se consume tanto en el metabolismo de activación (generación y mantenimiento de la función sináptica) como en el metabolismo basa (actividades básicas de supervivencia titular). Una de las características diferenciales del encéfalo es su limitada capacidad para almacenar substratos. Debido a esta limitación este órgano precisa de un flujo sanguíneo (FSC) estable y capaz de aumentar con rapidez ante el incremento de las necesidades metabólicas del tejido cerebral. Para mantener esta estabilidad requiere un aporte continuo y mantenido de FSC que se mantiene cercano a los 50 mi/100 gr/min, aunque existen importantes diferencias entre la irrigación de la sustancia gris (80-100 ml/100gr/min) y la de la sustancia blanca (20-25 mi/100 gr/min) (44). Esta estabilidad se consigue mediante una serie de mecanismos complejos de regulación del FSC, algunos todavía poco conocidos. Los tres mecanismos de regulación mas importantes del encéfalo son la regulación metabòlica, la autorregulación y reactividad al dióxido de carbono (CO2). Otros procesos menos importantes o que ejercen una menor influencia sobre el FSC son los cambios en la presión parcial de oxígeno arterial (pO2), la regulación neurogénica y las alteraciones de la viscosidad sanguínea.. 3.1 Regulación metabòlica El FSC se encuentra íntimamente acoplado a la actividad de las células nerviosas, de manera que un incremento de la actividad de una determinada región cerebral provoca un aumento casi instantáneo del FSC local (45). Las sustancias implicadas en este proceso. 14.

(30) //. Conceptos básicos: TCE grave de regulación metabòlica han sido entre otras los cambios en la concentración de potasio o calcio, las modificaciones del pH extracelular, productos del metabolismo de los fosfolípidos de membrana como el tromboxano o ciertas prostaglandinas, el aumento de la presión parcial de C02 arterial (pC02) o la adenosina (46). Sin embargo, ninguno de estos mediadores metabólicos se ha demostrado superior y definitivo en cuanto a la regulación del FSC local. En los últimos años, algunos productos del endotelio vascular tales como el óxido. nítrico. (NO) están siendo. investigados como sustancias. potencialmente. responsables de los procesos de regulación local (45).. 3.2 Autorregulación cerebral Por autorregulación cerebral (ARC) entendemos aquella propiedad por la que el encéfalo es capaz de mantener un flujo sanguíneo cerebral relativamente constante a pesar de cambios en la presión de perfusión cerebral (PPC) (28). Una de las funciones mas importantes de la ARC es proteger a la microcirculación cerebral de los cambios de presión arterial, es decir proteger de la isquemia a bajas presiones y del edema con presiones altas (47). La ARC es en esencia, una respuesta física de las arteriolas cerebrales a los cambios en la presión transmural. Se acepta en general que es un fenómeno intrínseco de las arteriolas cerebrales, que resulta de la interacción de fenómenos miogénicos y metabólicos, modulados por las fibras nerviosas que inervan el árbol vascular cerebral. La teoría miogénica mantiene que la presión transmural (diferencia entre presión intravascular y tisular) es el principal estímulo activador de la ARC, al suscitar una respuesta del músculo liso de la pared arteriolar (48). Esta respuesta se modula a través de unas sustancias vasodilatadoras y vasoconstrictoras producidas por las células endoteliales del árbol cerebrovascular, entre ellas las endotelinas y el NO (49). Las endotelinas producen sus efectos vasoactivos a través de la estimulación de receptores específicos, y son los péptidos con mayor potencia vasoconstrictora conocida sobre el árbol cerebrovascular. Aunque la mayor parte del NO se halla en el árbol vascular periférico donde actúa como vasodilatador, podría desempeñar un papel importante dentro del SNC (50).. 15.

(31) //. Conceptos básicos: TCE grave De forma tradicional se ha considerado que los cambios en las resistencias vasculares cerebrales se producen de forma casi exclusiva a nivel de las arteriolas (diámetro inferior a las 100 fj.) y que las grandes arterias no tienen papel relevante. Las pequeñas arteriolas forman pues el sistema de resistencia del encéfalo y es donde se regulan la mayor parte de las variaciones regionales o globales del FSC. Los fundamentos biofísicos de esta regulación se pueden obtener de la ecuación de Poiseuille: (Pi-Pz) * TtR4 FSC =. 8r|L. De acuerdo con esta ecuación, el FSC varía de forma directa a la presión de perfusión cerebral (Pi-P2) y a la cuarta potencia del radio y es inversamente proporcional a la longitud del circuito (L) y a la viscosidad sanguínea (TI).. La presión de perfusión de cualquier órgano se define como la presión efectiva que mantiene el flujo sanguíneo, y equivale a la diferencia entre la presión de entrada (arterial) y la de salida (venosa). En el encéfalo, la presión de entrada es igual a la presión arterial media medida a nivel de la arteria carótida interna, mientras que la presión de salida es equivalente a la presión en las venas corticales, que reflejan a su vez la presión intracraneal. Por ello, una correcta estimación de la presión de perfusión cerebral (PPC) se obtiene calculando la diferencia entre la presión arterial media (PAM) y la presión intracraneal (PIC). En el individuo normal, el rango de PPC en el que la autorregulación es efectiva oscila entre los 60-140 mmHg (51) (Figura 1). Cuando la PPC es inferior a los 60 mmHg, la dilatación vascular es máxima y los vasos arteriolares se comportan como tubos rígidos, reduciéndose el FSC de modo proporcional a la PPC. En el extremo contrario, los incrementos bruscos de la PPC por encima de los 140-160 mmHg provocan una vasodilatación de las arteriolas que se acompaña de un aumento pasivo del FSC, pudiendo sobrecargar el circuito capilar y provocar un edema cerebral vasogénico o hidrostático. En pacientes con hipertensión arterial crónica, los límites normales de la autorregulación se desplazan hacia la derecha (figura 1). Como consecuencia, el paciente. 16.

(32) //. Conceptos básicos: TCE grave hipertenso es especialmente sensible a la hipotensión arterial, que puede provocar lesiones isquémicas. Los límites superior e inferior de la autorregulación pueden modificarse por factores intrínsecos y extrínsecos como la hipercapnia o la estimulación simpática.. 100 -i. c £ O). o o. 80. Límite superior I. Límite inferior. j. 60 -. I /. D. IB. 40 -. ü (f) LJL. 20 -. A. O. 20. 40. 60. 80. 100. 120. 140. 160. 180. 200. PPC (mmHg) Figura 1. Curva de autorregulación normal (A) y en un paciente con hipertensión artería! crónica (B). El flujo sanguíneo cerebral (FSC) se mantiene constante alrededor de los 50 ml/1 OOg/minuto cuando no se rebasan los límites inferior y superior. Por encima y por debajo de estos umbrales, el FSC es pasivamente dependiente de la PPC.. 3.3 Reactividad al dióxido de carbono El concepto de reactividad al dióxido de carbono (CO2) apunta de una forma selectiva a la capacidad de respuesta del árbol cerebrovascular a los cambios de presión parcial de CO2 plasmático. Esta propiedad es completamente independiente de la autorregulación y de los mecanismos de regulación metabòlica. La reactividad al CO2 y la autorregulación cerebral pueden alterarse de forma independiente y de hecho esto ocurre en distintos procesos cerebrales que cursan con hipertensión intracraneal (52,53). El descenso agudo de la presión arterial del dióxido de carbono (pCO2) produce vasoconstricción del árbol cerebrovascular y disminución del FSC. En consecuencia el. 17.

(33) //. Conceptos básicos: TCE grave VSC disminuye y por tanto también la PIC (54). La hipercapnia provoca el efecto contrario, es decir una vasodilatación del árbol vascular cerebral con aumento del VSC y la PIC. En condiciones de normotensión, las relaciones entre FSC y pCO2 son lineales dentro del rango de los 20-90 mmHg. El FSC prácticamente se duplica cuando la pCO2 aumenta de los 40 a los 80 mmHg , y se reduce a la mitad cuando su valor desciende hasta los 20 mmHg (55). La respuesta vascular normal al CO2 condiciona cambios estimados en el FSC de entre el 2-4 % por cada mmHg de variación en los niveles plasmáticos de pCO2 (56,57).. 3.4 Variaciones en la presión parcial de oxígeno Los cambios en la presión parcial de oxígeno (pO2) no influyen de manera destacada en el FSC. El efecto vasodilatador del oxígeno es solo importante cuando la pO2 desciende por debajo de los 50 mmHg, duplicándose el FSC cuando ésta alcanza los 30 mmHg (58). Los mecanismos mediadores de esta vasodilatación durante la hipoxia no son bien conocidos, pero podrían incluir influencias neurogénicas iniciadas por quimiorreceptores periféricos y efectos vasculares directos mediados por la acidosis láctica (46).. 3.5 Regulación neurogénica El árbol cerebrovascular recibe inervación adrenérgica y colinérgica, la densidad de la cual va disminuyendo a medida que disminuye el tamaño del vaso (46). Actualmente se cree que el control neurogénico sería más importante en la regulación del FSC en grandes áreas cerebrales más que en una modulación local. Algunos autores creen que no intervendría en el control del FSC pero sí en su modulación. Estudios realizados en el shock hemorrágico experimental, situación con un tono simpático elevado, han demostrado una disminución del FSC debido probablemente a una vasoconstricción cerebral, mientras que la denervación simpática aumentaba el FSC (46). Además, la activación de la inervación simpática cerebral desplaza la curva de autorregulación a la derecha.. 18.

(34) //. Conceptos básicos: TCE grave 3.6 Viscosidad sanguínea El mayor determinante de la viscosidad sanguínea es el hematocrito. Sus variaciones dentro del rango de la normalidad (33-45%) no afectan el FSC, aunque en estados patológicos el flujo puede disminuir (policitemia vera) o aumentar (anemia) de forma significativa. Sin embargo, no está claro que la viscosidad sea un mecanismo autónomo de regulación del FSC, puesto que los aumentos de FSC observados en estados anémicos pueden deberse a la variación del contenido arterial de oxígeno. Algunos autores han sugerido que son estos mayores o menores aportes de oxígeno y no los cambios en la viscosidad sanguínea lo que motiva las variaciones del FSC (59).. 4. Autorregulación y reactividad al CO2 en los TCEG Las alteraciones del FSC detectadas en los pacientes con TCEG son complejas y extremadamente variables, contribuyendo a ellas los cambios en el VSC, la isquemia cerebral y las alteraciones de los mecanismos normales de regulación del FSC, sobretodo la reactividad al CO2 y la autorregulación cerebral. Para valorar el estado de la autorregulación en el enfermo con TCEG resulta imprescindible la estimación del FSC. Esta puede realizarse a la cabecera del paciente a través de la monitorización de la saturación yugular de oxígeno (SjÛ2) y el cálculo de las diferencias arterioyugulares de oxígeno (AVDO2), permitiendo la extracción inmediata de información fisiopatológica que puede integrarse en el manejo terapéutico de estos pacientes. Ambos parámetros, así como la metodología seguida para evaluar el estado de la autorregulación y la reactividad al COa, se describen con detalle en el capítulo de material y métodos.. 19.

(35) //. Conceptos básicos: TCE grave 4.1 Estado de la autorregulación en el TCEG El estado de los mecanismos autorreguladores después de un TCEG ha sido motivo de debate considerable. Mientras que para unos autores la mayoría de estos pacientes presentan una autorregulación cerebral (ARC) alterada o abolida (29,30), para otros se trata simplemente de una desviación de la curva de autorregulación a la derecha o a la izquierda (60-62). La ARC y la reactividad al CO2 pueden alterarse de forma independiente. A esta situación, que en general se caracteriza por la preservación de la reactividad al CO2 y la alteración de la autorregulación, se la ha denominado "vasoparálisis disociada" (63). En cuanto a la etiología, la alteración de la ARC es probablemente de origen multifactorial. La producción de ácido láctico secundaria a episodios de hipoperfusión cerebral (64) y la hipertensión intracraneal son dos de los mecanismos propuestos para explicar la disfunción de la microcirculación cerebral y la pérdida de la ARC en los pacientes con TCEG.. 4.2 Implicaciones terapéuticas: cascada vasodilatadora de Rosner y concepto de Lund En un paciente con TCEG e hipertensión intracraneal (HIC), el conocimiento del estado de la autorregulación cerebral no solo es importante de cara a conocer el funcionamiento del árbol cerebrovascular sino que también puede modificar la actitud terapéutica. Desde que Rosner introdujo el concepto de la "cascada vasodilatadora" (65) (Figura 2), este modelo fisiopatológico dio lugar a un esquema terapéutico en el tratamiento de la HIC, en el que el mantenimiento de la PPC por encima de los umbrales tradicionales es el pilar fundamental. De acuerdo con este modelo, la reducción de la PPC, tanto por un aumento de la PIC como por una disminución de la PAM, es el interruptor que activa la respuesta de vasodilatación de las arteriolas. Esta respuesta está dirigida a mantener constante el FSC. El aumento del FSC provoca un aumento del volumen sanguíneo cerebral que conducirá a un aumento de la PIC en aquellos pacientes con una compliance. 20.

(36) //. Conceptos básicos: TCE grave alterada o que presentan ya HIC. El aumento de la PIC disminuye la PPC perpetuando un ciclo que se automantiene y que termina en muchos casos en una HIC refractaria al tratamiento. En aquellos pacientes con ARC preservada, el aumento de la PPC provoca una respuesta de vasoconstricción arteriolar (cascada vasoconstrictora), reduciendo el VCS y por lo tanto la PIC.. I PAM -Espontánea. Hemorragias Farmacológica Cambios posturales. I PPC. Vasodilatación. t PIC. tvsc Figura 2. Cascada vasodilatadora. PPC: presión de perfusión cerebral, VSC: volumen sanguíneo cerebral, PIC: presión intracraneal, PAM: presión arterial media. Esquema modificado de Rosner (65).. La consecuencia práctica de esta cascada es que el aumento de la PPC mediante el aumento de la PAM puede ser una herramienta útil en el tratamiento de la HIC, sobretodo en aquella de origen vascular. Aunque este tratamiento puede resultar muy útil en los pacientes con una ARC preservada, el aumento indiscriminado de la PPC en aquellos casos en que la ARC esté alterada o abolida puede sobrecargar el circuito capilar y facilitar el edema cerebral (31). En estos casos, la pérdida de la ARC hace que el aumento de la PPC provoque de forma casi instantánea un aumento del VSC y de la PIC, aunque a pesar de ello se consigue un incremento neto de la PPC, este beneficio aparente se ve contrarrestado por la ingurgitación del circuito capilar pudiendo perpetuar la HIC (31).. 21.

(37) //. Conceptos básicos: TCE grave En estos pacientes con ARC alterada/abolida, podría aplicarse el denominado "concepto de Lund", basado en conceptos fisiopatológicos contrapuestos a. los expuestos por. Rosner y desarrollado recientemente en la Universidad con el mismo nombre por Asgeirsson et al (62). De acuerdo con estos autores el aumento de la PPC en pacientes con una barrera hematoencefálica alterada facilita el edema hidrostático y por lo tanto aumenta la PIC, sugiriendo reducir con prudencia la PAM mediante el uso de hipotensores sistémicos. Aunque este esquema terapéutico podría ser el apropiado para tratar a pacientes con una ARC parcial o completamente abolida, los riesgos de hipotensión e isquemia deben ser valorados. Finalmente, y como se ha comentado al principio, para valorar el estado de la autorregulación cerebral en el enfermo con TCEG resulta imprescindible la medición del FSC. Esta puede realizarse a la cabecera del paciente mediante técnicas de oximetría en el bulbo de la yugular a través de la monitorización de la SjO2 y el cálculo de las AVDO2, técnicas descritas en el siguiente apartado.. 5. Monitorización de la hemodinámica cerebral En 1945, Kety y Schmidt describieron la aplicación del principio de Fick para estimar cuantitativamente el flujo sanguíneo cerebral (FSC) y el consumo de oxígeno cerebral (CMRO2) en humanos (66). Estos autores utilizaron óxido nitroso como indicador en un método de dilución. Este y otros métodos directos de medición del FSC resultan complejos y no permiten una monitorización continua del mismo en la cabecera del enfermo. En cambio, tanto las diferencias arterioyugulares de oxígeno (AVDO2) como el Doppler transcraneal son métodos que, indirectamente, permiten estimaciones del FSC en la práctica clínica del paciente neurotraumático.. 22.

(38) //. Conceptos básicos: TCE grave 5.1 Diferencias arterioyugulares de oxígeno (AVDO2), coeficiente de extracción cerebral de oxígeno (CEO2) y saturación yugular de oxígeno (SjO2) A partir de un catéter retrógrado en el bulbo de la yugular pueden monitorizarse tres parámetros: la saturación de la hemoglobina (SjO2), el coeficiente de extracción de oxígeno (CEO2) y las diferencias arteriovenosas de oxígeno (AVD02) (67). El cálculo del FSC es posible a partir de la relación entre el consumo metabólico cerebral de oxígeno (CMR02) y las diferencias arterioyugulares de oxígeno (AVDO2) teniendo en cuenta la ecuación siguiente:. FSC = CMRO2/AVDO2. En condiciones normales, el flujo sanguíneo aumenta o disminuye en función de los requerimientos metabólicos tisulares. En esta situación, existe un acoplamiento entre el FSC y el CMRO2 y las AVDO2 permanecen constantes. En el contexto de los pacientes con TCE grave (TCEG), la relación entre metabolismo y flujo puede variar y los valores de las AVDO2 constituyen una estimación indirecta del FSC. Clásicamente se ha aceptado que unas AVDO2 normales sugieren un correcto acoplamiento entre FSC y CMRO2 (normoperfusión), unas AVDO2 bajas indican que el FSC es excesivo respecto a las demandas metabólicas cerebrales (hiperemia) y que unas AVDO2 altas informan de un FSC insuficiente (hipoperfusión) (67-69). Con el cálculo de las AVDO2 como manejo rutinario del paciente neurotraumático resulta relativamente simple estimar el FSC, pero para que este método sea válido deben cumplirse tres requisitos: -. El CMRO2 debe permanecer constante entre las distintas determinaciones.. -. La saturación de la oxihemoglobina en el bulbo de la yugular debe reflejar la saturación de la misma a nivel capilar: los estudios efectuados a este respecto determinan que a. 23.

(39) //. Conceptos básicos: TCE grave nivel del bulbo de la yugular sólo un 2-3% (7% como máximo) de la sangre tiene un origen extracerebral, procediendo de las meninges y de la órbita (70). -. La hemoglobina (Hb) no debe variar durante las distintas determinaciones.. De acuerdo con los valores de las AVDO2, en la literatura aparecen diversas clasificaciones del FSC en los pacientes afectos de un TCEG. Según los trabajos de Robertson et al (69) una clasificación válida del FSC basada en las estimaciones de las AVDO2 y otros parámetros como las diferencias arterioyugulares de lactados (AVDL) y el índice lactato-oxígeno (LOI) sería la siguiente:. Isquemia-infarto: LOI > 0,08 y AVD02 variables Hipoperfusión compensada: AVDO2 elevadas ( > 3,0 ^mol/mi) y LOI normal (< 0,03) FSC normal: LOI normal y AVDO2 entre 1,3 y 3,0 ^mol/mi. Hiperemia: LOI normal y AVDO2 reducidas (<1,3 (¿mol/mi).. Además de las AVDO2, un método mas simple y que permite una información continua respecto al balance entre el aporte de oxígeno y las demandas metabólicas del cerebro es a partir de la saturación yugular de oxígeno (SjO2). Los nuevos sistemas de fibra óptica ofrecen lecturas permanentes de este parámetro, no obstante, un incremento de la SjO2 puede reflejar tanto un aumento del FSC (hiperemia) o una disminución en el CMRO2 (infarto tisular), siendo necesario para el diagnóstico diferencial el cálculo simultáneo de las AVDL. Los valores normales de la SjO2 se han establecido entre 55-70% con un valor medio del 61,8% (71). La monitorización continua de la SjO2 permitió a Cruz et al (67,72) describir una nueva variable: el coeficiente de extracción de oxígeno (CEO2), definido como la diferencia arterioyugular de la saturación de la oxihemoglobina. La CEO2 representa el balance entre el consumo cerebral de oxígeno (CCO2) y el FSC:. 24.

(40) //. Conceptos básicos: TCE grave. CEO 2 =(CCO 2 /FSC)*100. A diferencia de las AVDO2, la CEO2 no está afectada por los cambios de la hemoglobina. Los autores aducen que la capacidad de transporte de oxígeno de la hemoglobina es la misma para la sangre arterial que para la venosa, y que los cambios en la extracción de oxígeno es un parámetro más estable y fiable de la fisiología hemometabólica cerebral bajo circunstancias de anemia (73). Finalmente, en estos últimos años se ha desarrollado una nueva técnica de monitorización de la oxigenación cerebral, la presión parcial de oxígeno en el tejido cerebral (PbrO2) (74). Se trata de un microcatéter sensible a la presión parcial de O2, que se introduce en el parénquima cerebral de un modo parecido a un sensor de PIC e incluso puede aprovechar el mismo orificio de entrada. La principal desventaja de esta técnica es que mide solamente la presión de oxígeno regional. Van Santbrink et al (74) sugieren que el catéter debe situarse en una zona relativamente sana del cerebro para que los resultados medidos sean indicativos. de una oxigenación cerebral global. Los mismos autores. consideran el rango normal de la PbrO2 entre 25-30 mmHg, y encuentran que valores muy bajos de este nuevo parámetro en pacientes con TCEG (Pt>rO2 < 5 mmHg) se asocian con un peor pronóstico. Kiening et al (75), en un estudio comparativo entre la SjO2 y la PbrO2, establecieron que el límite hipóxico (8,5 mmHg, rango entre 3 y 12 mmHg) correlacionaba con una SjO2de 50%, proponiendo el límite clínico en 10 mmHg. De lo expuesto anteriormente, parece que la monitorización arterioyugular (intermitente y continua) puede continuar representando una técnica clínica válida para monitorizar la hemodinámica cerebral. El catéter retrógrado en el bulbo de la yugular permite una valoración global del estado de oxigenación cerebral y adicionalmente a las medidas de O2, permite mediciones intermitentes de las concentraciones de glucosa y lactatos. La Tabla 2 resume los valores normales de todas las variables descritas de la hemodinámica y el metabolismo cerebral.. 25.

(41) //. Conceptos básicos: TCE grave Tabla 2. Valores normales de las variables hemodinámicas y hemometabólicas cerebrales. AVDO2: 1,7-3,8 ^mol/mi (66,71) CMRO2: 3,3 ml/min/1 OOg SjO2: 55-70% (71) CEO2:24-40%(71,76) PbrO2: 25-30 mmHg (74) AVDL: < -0,42 ^mol/mi (71). 5.2 Doppler transcraneal El Doppler transcraneal (DTC) fue introducido en 1982 como una técnica no invasiva para evaluar la velocidad del flujo sanguíneo en las arterias básales cerebrales (77). Proporciona información sobre la hemodinámica cerebral, incluyendo la dirección del flujo, el estado de los vasos, la existencia de estenosis focales y la reactividad cerebrovascular. El DTC permite la insonación de la velocidad de los eritrocitos en las arterias cerebrales a través de una sonda que sirve a la vez de transmisor y receptor. La ¡nsonación a través del hueso temporal se realiza con ondas pulsátiles de baja frecuencia (2 MHz). Para calcular las velocidades del flujo a través de los cambios en la frecuencia del Doppler se utiliza la siguiente ecuación:. v = Fd s / 2 Ft Cos a. Donde v es la velocidad sanguínea, Fd la frecuencia del Doppler, s la velocidad del sonido, Ft la frecuencia del transductor y cos a el cosino del ángulo entre la fuente de. 26.

(42) //. Conceptos básicos: TCE grave sonido y el flujo sanguíneo. El análisis generado contiene la velocidad sistólica máxima, la diastólica y la velocidad media, así como un índice de pulsatibilidad (IP):. IP = velocidad sistólica máxima - velocidad diastólica / velocidad media. Este último describe las características de la onda y se considera una medida indirecta de las resistencias vasculares. Las velocidades medias se calculan o se miden directamente a través del promedio de varios ciclos cardiacos. Todos estos parámetros se muestran en la pantalla del monitor junto a la onda de la velocidad. El DTC permite estimar el FSC, identificando áreas de estenosis vascular focal y/o aumento de resistencias, y se usa habitualmente en la hemorragia subaracnoidea (HSA) para detectar vasoespasmo. El uso del DTC en la fase aguda del TCE está menos definido. La principal indicación sería, además del diagnóstico del vasoespasmo cerebral secundario al traumatismo o a una HSA traumática, la diferenciación entre vasoespasmo e hiperemia cerebral (78). En cuanto a la estimación del FSC, y debido a que la arteria cerebral media (ACM) sirve básicamente como un vaso de conducción, los aumentos de la velocidad en esta arteria parecen reflejar aumentos del flujo (77). Aunque el DTC no permite una estimación cuantitativa del flujo, múltiples estudios encuentran una buena correlación entre los cambios en la velocidad de la ACM y los cambios en el FSC inducidos por varios estímulos fisiológicos o farmacológicos (10). Al realizar una exploración con DTC, es importante destacar la marcada variación existente entre observadores. La falta de experiencia y la gran variabilidad anatómica del círculo de Willis pueden dificultar la identificación exacta del tipo de vaso. La sensibilidad y especificidad varían en los diferentes vasos insonados, correspondiendo la mayor exactitud a la identificación de la ACM (79). Además, y al igual que en otros métodos de estimación del FSC, se han de tener en cuenta los cambios en la pCO2: las velocidades cambian un 3% por cada mmHg de cambio en la pCO2 (80). Otra variable a tener en cuenta al investigar cambios relativos en la velocidad del flujo versus cambios relativos en. 27.

(43) //. Conceptos básicos: TCE grave el FSC son los cambios en la presión arterial (y por lo tanto en la PPC y la presión transmural) (79). Por lo tanto, y a pesar de que el DTC es una técnica relativamente fácil de aprender, se requiere una considerable paciencia y experiencia para identificar los diferentes vasos y obtener el ángulo óptimo de insonación para una correcta determinación de las velocidades. Para la estimación de cambios relativos del flujo sanguíneo cerebral, se han de tener en cuenta otras variables fisiológicas como los cambios en la pCO2 o la presión arterial.. 28.

(44) //. Conceptos básicos: Sedoanalgesia en el TCE grave. SEDOANALGESIA EN EL TCE GRAVE La sedación en los pacientes con traumatismo craneoencefálico (TCE) grave puede parecer una paradoja - dichos pacientes se hallan en coma neurológico (GCS < 8)- pero constituye un elemento clave ya sea en su reanimación inicial como a lo largo de su hospitalización (2,3).. Genéricamente, bajo el término de "sedantes" se engloban fármacos hipnóticos, ansiolíticos, analgésicos y relajantes neuromusculares, que pueden usarse aisladamente o en combinación para obtener hipnosis, amnesia, analgesia o relajación muscular, respectivamente. En el paciente traumático grave pueden producirse modificaciones farmacocinéticas por lo que la dosificación de cada fármaco debe adecuarse a la situación clínica del enfermo y la farmacología del producto, considerando siempre la respuesta observada (81).. En este apartado, además de revisar los objetivos de la sedación y los criterios del agente sedante ideal para los enfermos neurotraumáticos, se describirán los efectos del midazolam, el propofol y los relajantes neuromusculares sobre la hemodinámica cerebral. Los dos primeros son fármacos hipnóticos habitualmente usados para la sedación del paciente con TCE, en combinación con los opioides que son descritos en el próximo apartado.. 1. Objetivos de la sedación en el paciente con TCE Los objetivos generales de la sedación endovenosa son la ansiolisis y la amnesia, la supresión de estímulos nociceptivos y la facilitación de la ventilación mecánica. En el paciente neurotraumático, la sedoanalgesia pretende además el control de la presión intracraneal (PIC), el tratamiento y profilaxis de las crisis convulsivas y la protección cerebral (2). La mayoría de los pacientes con TCE grave presentan un elevado riesgo de desarrollar hipertensión intracraneal, lo que condiciona enormemente su pronóstico; es por ello que el control de la PIC constituye un elemento fundamental en el manejo clínico de estos enfermos.. 29.

(45) //. Conceptos básicos: Sedoanalgesia en el TCE grave Junto a la ventilación mecánica, la sedoanalgesia es una de las maniobras iniciales en la profilaxis de la hipertensión craneal (3). Mediante el control de la PIC y el mantenimiento de un flujo sanguíneo cerebral (FSC) adecuado se previenen las situaciones de isquemia cerebral y se optimizan los procesos de reparación del tejido cerebral. Asimismo, la sedación minimiza el incremento en el consumo metabólico de oxígeno (CMRO2) que conllevan las crisis epilépticas, la agitación y la hipertermia (3). Cabe añadir que las convulsiones refractarias al tratamiento convencional son per se una indicación de sedación endovenosa continua [6]. Recientemente, la protección cerebral, o prevención de las modificaciones bioquímicas responsables de la lesión neurològica secundaría (2,3), se ha convertido en una atractiva perspectiva terapéutica de la sedación en el marco del TCE grave.. 2. Criterios del agente sedante ideal El agente farmacológico ideal para la sedación de pacientes con TCE debe cumplir una serie de criterios que podemos clasificar en cuatro categorías: farmacocinéticas, metabólicas, hemodinámicas y de protección cerebral (2). Desde el punto de vista farmacocinético, tienen que ser fármacos de acción corta, previsible y fácilmente reversible. La respuesta farmacológica debe adecuarse a los criterios farmacocinéticos de la perfusión continua (vida media corta y aclaramiento plasmático rápido), posibilitando la evaluación precoz del estado neurológico tras interrumpir su administración. La eliminación no tiene que estar sujeta a fallos orgánicos y el. índice terapéutico. tiene. que ser. amplio como mínimas las. interacciones. medicamentosas. Es importante que reduzcan el CMRO2 y posean acción antiepiléptica. El TCE grave se asocia a una estimulación del sistema simpático y a un hipermetabolismo que puede tener repercusiones sistémicas y cerebrales (6,82). Dicho estado hiperadrenérgico se trata en parte mediante una sedación adecuada, lo que reduce el riesgo hipóxico en situaciones de desequilibrio energético.. 30.

(46) //. Conceptos básicos: Sedoanalgesia en el TCE grave En relación a su acción neme-dinámica, deben disminuir la PIC y restaurar la presión de perfusión cerebral (PPC), manteniendo al mismo tiempo el acoplamiento entre el FSC y el CMR02 sin alterar la autorregulación cerebral ni la reactividad al CO2. La reducción de la PIC. provocada. por. los. sedantes se. consigue. esencialmente. mediante. una. vasoconstricción cerebral que resulta de la depresión metabòlica. Dicha reducción debe ir siempre asociada al mantenimiento de la PPC, es decir a una estabilidad hemodinámica sistémica. Es de destacar que, ante las frecuentes alteraciones cardiovasculares que presentan los pacientes con TCE grave, es esencial evaluar su estado volémico antes de instaurar la sedoanalgesia. Por lo que se refiere a la lesión neuronal secundaria al TCE, la acidosis, el aumento del calcio intracelular, los radicales libres, las lipoperoxidasas y el glutamato se consideran sus principales mediadores bioquímicos (83). En el ámbito experimental, se ha demostrado recientemente que algunos fármacos sedantes podrían inhibir la liberación de dichas sustancias, ejerciendo así un efecto neuroprotector.. 3. Fármacos sedantes Los fármacos sedantes o hipnóticos se utilizan habitualmente en combinación sinérgica con los opioides, permitiendo disminuir las dosis de ambos y la incidencia de efectos secundarios. Los más usados dentro de este grupo son las benzodiacepinas y el propofol. 3.1 Benzodiacepinas El midazolam es una imidazobenzodiacepina hidrosoluble de acción corta, con una vida media plasmática de 1 hora y una vida media de eliminación de entre 2-4 horas (84). Es altamente liposoluble y posee un amplio volumen de distribución (VD); ello permite que su efecto se inicie y desaparezca rápidamente, por lo que es una BZD idónea para administrar en perfusión continua. Se metaboliza por hidroxilación, formando glucurónidos que se excretan por vía renal. Sin embargo, y debido a su alta lipofilidad, la administración continua de midazolam durante más de 24 horas puede conllevar una prolongación de sus efectos clínicos por acumulación en el tejido graso. Para sedaciones de larga duración con. 31.

(47) //. Conceptos básicos: Sedoanalgesia en el TCE grave BZD, algunos autores (6) recomiendan fármacos menos lipofílicos como el lorazepam que, a pesar de poseer una vida media superior a la del midazolam, conlleva menor riesgo de acumulación periférica y por lo tanto un despertar más rápido tras administraciones prolongadas. Las BZD ejercen su acción depresora a través de las neuronas del sistema gabaérgico, interaccionando con los receptores del ácido gama amino butírico (GABA) y facilitando la acción inhibitoria de este neurotransmisor. Se estima que la ocupación del 20% de los receptores produce un efecto amnesiante, del 30-50% sedación y que por encima del 60% se provoca pérdida de conocimiento (85). Varios estudios demuestran que las BZD afectan favorablemente, aunque de forma modesta, al balance cerebral de oxígeno (82,86) (Tabla 3), al provocar un descenso dosisdependiente del CMRO2 y consiguientemente del FSC, junto a una ligera disminución de las resistencias vasculares sistémicas que no suele comprometer la presión de perfusión cerebral. Aumentan el dintel convulsivo por su selectividad en la inhibición del sistema límbico, especialmente a nivel del hipocampo. En el EEG, las BZD provocan un aumento de la actividad beta de alta frecuencia; además, el midazolam reduce el componente alfa y aumenta la actividad theta-delta. No llegan nunca a provocar salvas de supresión y el EEG nunca llega a ser isoeléctrico (87). Las BZD producen relajación de la fibra muscular estriada como resultado de la inhibición de los reflejos polisinápticos a nivel supraespinal y medular, pero no actúan sobre la unión neuromuscular. A pesar de no tener efecto analgésico directo, pueden disminuir los requerimientos de opioides. Dosificación: La dosis de mantenimiento puede empezar por 0,03 mg/kg/h, después de uno o varios bolos de carga (0,03 mg/kg) (6). La retirada de la perfusión tras administraciones prolongadas debe ser gradual, ya que se han descrito episodios de crisis convulsivas en el contexto de un cuadro de deprivación aguda de BZD (88). El flumazenil es un antagonista específico de los receptores BZD que contrarresta todos los efectos conocidos de estos fármacos sobre el SNC. No altera el FSC ni el consumo de oxígeno (89). Su corta vida media puede requerir bolos repetidos (0,2 mg) e incluso infusión continua para revertir la sedación, sobre todo en caso de acumulación; asimismo, un. 32.

Referencias

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